[发明专利]一种竹木基气体扩散催化电极及其应用

权利要求书

1.一种竹木基气体扩散催化电极，其特征在于，所述催化电极中包括竹木基生物质、金属催化活性成分和疏水成分，其中，所述催化电极的金属的负载量为0.1％～5％，金属的尺寸为0.1～100nm；所述催化电极的制备方法如下：

步骤一：将金属盐溶于水，将竹木材料充分浸入，取出后置于353～423K的范围内进行低温加热去除水，得竹木前驱体；

步骤二：将步骤一中所制备的竹木前驱体在氨气气氛下进行加热反应，得竹木基生物质材料；

步骤三：将步骤二所制得的竹木基生物质材料进行疏水化处理，得竹木基气体扩散催化电极。

2.如权利要求1所述的一种竹木基气体扩散催化电极，其特征在于，步骤二中，所述加热反应的条件为：以2～10K/min的速率升温至523～673K之间，恒温反应10min～12h，再继续升温至873～1373K，并恒温10min～2h，再降温至室温。

3.如权利要求2所述的一种竹木基气体扩散催化电极，其特征在于，步骤二中，降温反应的条件为：以2～10K/min的速率降温至573K，再自然冷却，降温至室温。

4.根据权利要求1所述的一种竹木基气体扩散催化电极，其特征在于，所述金属盐与所述竹木材料的添加质量比为1:1000～1:10，竹木浸渍金属盐溶液的时间为10min～12h。

5.根据权利要求1所述的一种竹木基气体扩散催化电极，其特征在于，所述竹木原料的厚度为1～4cm。

6.根据权利要求5所述的一种竹木基气体扩散催化电极，其特征在于，此外，所述竹木原料为通过横向切割形成的中空环形柱状结构，或所述竹木材料通过纵向垂直切割形成厚片状结构。

7.根据权利要求1所述的一种竹木基气体扩散催化电极，其特征在于，步骤一中，所述金属盐选自金、钯、铂、铜、锌、锡、硒、铁、镍、钴金属的氯化盐、硝酸盐、硫酸盐中的其中一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种竹木基气体扩散催化电极，其特征在于，所述竹木基生物质材料使用气相沉积、溶液浸泡或者刷涂法进行疏水化处理。

9.根据权利要求1所述的一种竹木基气体扩散催化电极，其特征在于，所述疏水化处理的材料选自聚四氟乙烯、膨体聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟化聚乙烯、聚苯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、可熔性聚四氟乙烯、全氟癸基三氯硅烷。

10.一种包括权利要求1～9任一所述的竹木基气体扩散催化电极在二氧化碳电解中的应用，反应能够在水相或含水蒸气的气相中进行。